Implante archivos - Runrun

Implante

Cuatro cirugías posibles gracias a la impresión 3D

Uno de los ámbitos donde la impresión 3D está teniendo un gran impacto es en el de la salud.

La capacidad para producir implantes personalizados y dispositivos médicos adaptados específicamente para la anatomía de un paciente ha visto abrir todo tipo de posibilidades en el campo de la medicina.

Implantan cráneo completo

En marzo de 2014, una mujer holandesa de 22 años, se convirtió en la primera persona del mundo en recibir una prótesis completa de cráneo elaborada con una impresora 3D.

La operación se hizo necesaria luego de que se le detectara una rara enfermedad que comprimía progresivamente su cerebro.

La paciente sufría graves dolores de cabeza, ya que su cráneo se había engrosado cerca de 5 cm y causaba la presión cerebral.

La cirugía fue realizada en el Hospital Universitario de Utrecht, Holanda, por un equipo a cargo del neurocirujano Bon Verweij.

Durante 23 horas aproximadamente buscaron evitar la progresión del trastorno y que se viera afectada la capacidad cerebral de la joven o se deformara su rostro.

Tras esperar unos meses los resultados logrados por la operación, el equipo médico afirmó que la intervención fue exitosa, logrando que la mujer recuperara las capacidades perdidas e incluso pudiera reintegrarse a su trabajo.

Salvan a bebé con impresión de corazón

En Washington, Estados Unidos, un bebé de sólo 14 meses tuvo una segunda oportunidad de vida luego de que médicos de la clínica Kosair Childrens Hospital, especializada en el tratamiento de afecciones cardíacas, usaron una copia de su corazón impreso en 3D para facilitar el tratamiento necesario.

Esto después de que el médico determinara que el corazón de Roland Lian se encontraba con graves defectos, por lo que era necesario operarlo.

El cirujano Erie Austin decidió recurrir a la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Louisville para plantearles su proyecto, por lo que con ayuda de la Facultad, se logró reproducir el corazón del niño en un tamaño que duplicaba el órgano original, con lo que se pudo determinar las afecciones exactas del menor.

La impresión 3D mostró que Roland había nacido con un agujero en el corazón, así como con deformaciones en la aorta y en la arteria pulmonar, gracias a ello, al momento de la operación no se perdió tiempo y la cirugía pediátrica fue un éxito.

Desarrollan brazo biónico para niño de seis años

Un grupo de estudiantes de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Florida Central desarrolló un nuevo brazo biónico con una impresora 3D para que el niño de seis años de edad, Alex Pring, pudiera tener plena movilidad en su brazo derecho y realizar las tareas propias de un niño de su edad.

El costo del brazo fue de US$350 dólares, después de que médicos informaran a la familia del niño que costaría US$40.000.

Los estudiantes fueron capaces de mantener los costos bajos, ya que las partes como el antebrazo se pueden imprimir por menos de US$50 y una mano por tan sólo US$20.

El trabajo rápido del equipo significó que Alex fue capaz de dar a su madre un abrazo con ambas extremidades, la primera vez que lo ha hizo en su vida.

Implantan la primera vértebra hecha por impresora 3D

Médicos del Hospital de la Universidad de Pekín realizaron el primer implante de una vértebra creada con una impresora 3D, en un niño de 12 años que había desarrollado cáncer en los huesos.

El trasplante de vértebra fue realizado con un sustituto de material plástico, hecho de titanio y diseñado para imitar el hueso original.

Este tipo de trasplantes tienen un valor elevado, por lo que al realizar la pieza con una impresora 3D los costos se reducen considerablemente; otra de las ventajas se refleja en el período de recuperación postoperatoria, ya que es más rápida debido a que el elemento implantado se hace a la medida exacta de los requerimientos del paciente.

BBCMundo Dic 04, 2014 | Actualizado hace 9 años
¿Cómo funcionan los implantes de cerebro?

Cerebro

El cerebro es uno de los objetos más delicados y complejos del universo, así que tratar de manipularlo podría parecer una auténtica tontería.

Pero, armados con un creciente entendimiento de la manera en que procesamos las percepciones y los recuerdos, los neurocientíficos están comenzando a crear implantes que, esperan, ayuden a tratar un amplio abanico de condiciones, desde la ceguera hasta la parálisis.

¿Cómo funcionan estos implantes? Esta es nuestra guía fácil al increíble mundo de los implantes de cerebro.

Paso 1: escoger un camino

Ciertos implantes, que ofrecen una estimulación profunda del cerebro, ya están siendo utilizados para el tratamiento del Parkinson.

El objetivo último es comunicarse con el cerebro utilizando un sistema sofisticado de señales, que deberían permitir curar un amplio espectro de desórdenes.

Un tipo de implante intenta atacar el problema justo al comienzo de la experiencia sensorial, como la de la vista o el oído.

Es posible que un día implantes de retina puedan reemplazar ojos defectuosos, mientras que ya se están utilizando con cierto éxito unos implantes cocleares para restablecer el sentido del oído en personas sordas.

Un segundo tipo de aparato podría transmitir señales del cerebro a las extremidades para curar la parálisis u operar miembros robóticos.

Un tercer tipo de implante podría establecer conexiones dentro del cerebro mismo, reemplazando, por ejemplo, un hipocampo dañado para almacenar y regenerar recuerdos.

Paso 2: descifrar el código

Para todos estos implantes uno de los obstáculos más grandes es descifrar el código del cerebro, de manera que podamos comunicarnos en su propio lenguaje.

Una técnica prometedora, desarrollada por Sam Deadwyler en la escuela de medicina de Wake Forest en Estados Unidos utiliza el algoritmo «Mimo», normalmente empleado para desentrañar mensajes en comunicaciones inalámbricas.

Cuando lee impulsos eléctricos en el cerebro, el aparato puede aprender qué secuencia de señales corresponde a ciertas acciones y reproducirlas cuando es necesario, una técnica que puede resultar útil para restablecer la memoria perdida.

Paso 3: Entrenarlo

Sheila Nirenberg, de la universidad de Cornell, se ha abocado a un algoritmo diferente para determinar cómo el ojo transmite información al cerebro, en su intento por crear una retina artificial.

Del mismo modo que en el trabajo de Deadwyler, implica entrenar el aparato con experiencias del mundo real. En este caso, la científica grabó la actividad de retinas saludables mientras miraban fotos de un parque local.

Nirenberg sostiene que la clave es encontrar maneras de simplificar la información, como lo hacen los ojos naturalmente.

«La retina toma lo que necesitas y desecha lo que no», explica.

Paso 4: Infiltrar el cerebro

Una vez que conoces el código del cerebro, el siguiente desafío es transmitir esas señales en forma segura, sin dañar nuestro delicado tejido neural.

Los electrodos causan cicatrices y son atacados por el sistema inmune. Sin embargo, ciertas técnicas pueden minimizar el daño.

Se los puede envolver en seda, de manera que se deslicen a través del tejido, o cubrirlos en neurotransmisores y hormonas cultivadas para estimular las neuronas que lo rodean con el fin de que generen nuevas conexiones.

Otros están explorando maneras de crear los electrodos a partir de «hidrogeles» suaves, el tipo de material que se utiliza para fabricar lentes de contacto.

Paso 5: Hágase la luz

Alternativamente, podría intentarse masajear las neuronas con rayos de luz.

Nirenberg, por ejemplo, está usando una técnica llamada «optogenética» para sus retinas artificiales.

La misma implica manipular genéticamente las células neuronales relevantes detrás del ojo para que se activen cuando se exponen a cierta frecuencia de luz.

Su aparato comunica entonces las señales con flashes cortos.

Esto reduce el riesgo de dañar el tejido, y puede ubicar de manera precisa las células que necesitan ser estimuladas a actuar.

Paso 6: encender el sistema

Encender los implantes dentro del cerebro es otro asunto complejo.

Cargar los aparatos en forma remota parece ser el mejor método para los que están incrustados en el cerebro mismo.

Transmitir suficiente energía sin calentar el tejido es difícil, pero realizable: un equipo recientemente desarrolló una antena del tamaño de un grano de arroz que puede recibir energía a través de tejido de varios centímetros de espesor sin exceder el límite seguro de radiación electromagnética.

Paso 7: ¿piratear los sentidos?

Por el momento, estos aparatos sólo están siendo pensados para el tratamiento de personas con discapacidad severa.

Ya ha habido experimentos exitosas con chips que permiten que la persona opere extremidades robóticas, mientras que Nirenberg espera probar sus retinas artificiales en humanos en los próximos años.

Por su parte, la agencia de investigación avanzada del Departamento de Defensa de Estados Unidos, (Darpa, por sus siglas en inglés), estima que estará sometiendo a prueba aparatos para la amnesia para el año 2019.

Pero algunos futuristas espera que los implantes puedan llegar a conferirle poderes de superdotados a personas normales.

Para probar lo que se puede venir, recientemente un periodista «pirateó» su aparato de audición para escuchar las señales wifi mientras caminaba por Londres.

No es inconcebible que cualquiera con uno de estos aparatos pueda hacer lo mismo, incluso para escuchar conversaciones en otra habitación.

Para ser realistas, es improbable que personas saludables se sometan a operaciones de implante de cerebro por motivos recreacionales.

Pero, ¿quién sabe?

Después de todo, devolverle el sentido de la vista a los ciegos y ayudar a quienes no pueden caminar a recuperar el uso de sus piernas eran impensables hace apenas unas décadas.